ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЧУВАШСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
им. И. Н. УЛЬЯНОВА
Технический институт
факультет Дизайна и компьютерных технологий
Кафедра компьютерных технологий
Цифровая обработка сигналов
Курсовая работа
Тема: Цифровая фильтрация
Чебоксары 2009 г.
Задание
Исследование обработки детерминированных сигналов в линейных, аналоговых и цифровых цепях
Порядок расчета:
Для заданного сигнала S(t) найти спектральную плотность, используя интеграл Фурье. Найти АЧХ спектра |S(()| и ФЧХ спектра (((), построить графики, сделать оценки сигнала.
Найти корреляционную функцию Bs((), оценить интервал корреляции (k.
Исследовать заданную линейную цепь. Найти передаточную функцию K((), АЧХ | K(()| и ФЧХ (((). Построить графики, оценить полученные результаты. Найти импульсную характеристику цепи h(t) и построить график.
Исследовать прохождение сигнала S(t) через линейную цепь спектральным и временным методами. S(t) ( K(() ( Sвых(t) - ?
Использую теорему Котельникова, произвести дискретизацию S(t) ( S( (t), построить графики.
Исследовать полученное S( (t) ( ST((), | ST(()|. Построить график.
Произвести анализ заданных цифровых фильтров:
трансвисальных фильтров;
рекурсивных фильтров.
Найти передаточную функцию KТ((), АЧХ | KТ(()|, построить график, написать системную функцию H(z) и импульсную функцию hT(t), построить график.
Рассчитать прохождение цифрового (дискретизированного) сигнала через трансвисальные и рекурсивные цифровые фильтры. ST(t)( hT(t) ( ST вых(t) - ?
Вычислить дискретное преобразование Фурье цифрового сигнала ST(t) ( X(n). Найти АЧХ | X(n)|, построить график.
проанализировать полученные результаты, сравнить между собой:
S(t) и ST(t)
| S(()|,| ST(()| и | X(n)|
| K(()| и | KТ(()|
Указание:
E = 10 B, t0 = 1 мсек, R = 1 кОм, С = 1мкФ.
вариант задается как число nm, равное порядковому номеру по списку студентов.
1. Если:
а) m – четное:
Передаточная функция: K(() = 1/(1 + j*(*R*C)
б) n – нечетное:
Передаточная функция: K(() = (j*(*R*C)/(1 + j*(*R*C)
2.
3.
Трансвисальный фильтр
Рекурсивный фильтр
Значения для соответствующего варианта:
m
a0
a1
a2
b1
b2
0
10
20
30
n = 0
0.1
0.2
1
20
30
40
2
30
40
50
n = 1
0.2
0.1
3
40
50
60
4
50
60
70
n = 2
0.1
0.1
5
60
70
80
6
70
80
90
n = 3
0.2
0.2
7
80
90
100
8
90
100
110
n = 4
0
0.1
9
100
110
120
Рекомендуемая литература
Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2003.-604 с.
Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1990.
Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1988.
Примерный образец расчетов приводится ниже.
Анализ входного сигнала.
1.Представление сигнала в графическом и аналитическом видах.
На отрезке (0, T) рассмотрим прямоугольный сигнал, на котором .
2.Амплитудный спектр заданного сигнала.
Рис.1 Амплитудный спектр сигнала.
Практические расчеты.
Параметры приборов, использованных для получения выходных сигналов: Averaging Power Spectral Density: Length of buffer=128; Number of points for fft=512;
Plot after how many points=64; Sample time=0.01;
Схема.
Сигнал, полученный с использованием осциллографа.
Амплитудный спектр сигнала, полученный с использованием
Averaging Power Spectral Density
Вывод: спектр, полученный через Simulink и теоретический спектр, построенный с использованием функции plot, различаются.
3.Фазовый спектр заданного сигнала.
Рис.2 Фазовый спектр сигнала.
Спектр дискретного сигнала.
Дискретный сигнал является последовательностью чисел, поэтому для анализа его спектра обычными (аналоговыми) средствами необходимо сопоставить этой последовательности некоторую функцию.
Тра...
